Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) V lít dung dịch X

Câu hỏi số 319761:

Vận dụng cao

Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) V lít dung dịch X chứa đồng thời R(NO₃)₂ 0,45M (R là kim loại hóa trị không đổi) và NaCl 0,4M trong thời gian t giây, thu được 6,72 lít hỗn hợp lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được dung dịch Y. Dung dịch Y tác dụng vừa đủ với 400ml dung dịch chứa KOH 0,75M và NaOH 0,5M, không sinh ra kết tủa. Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của V là

A. 2,00.

B. 0,75.

C. 1,00.

D. 0,50.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:319761

Phương pháp giải

Giả sử X chứa 9x mol R(NO₃)₂ và 8x mol NaCl

- Xét thời gian điện phân là t (s); Khí thoát ra anot là hỗn hợp Cl₂ và O₂

=> n_e trao đổi = 2n_Cl2 + 4n_O2 = 1,2 - 8x (mol)

- Xét thời gian điện phân là 2t (s) => n_e trao đổi = 2,4 - 1,6x (mol)

TH₁: Lúc này dung dịch sau điện phân chỉ chứa NaNO₃ và HNO₃. Vì dd Y thu được sau phản ứng cho tác dụng với KOH và NaOH không thu được kết tủa nên R²⁺bị điện phân hết

TH₂: dung dịch sau điện phân chứa NaNO₃; HNO₃ và còn dư R(NO₃)₂

Với R²⁺ phải kiểu bị hòa tan trong kiềm như Zn²⁺, ...

Vì dd Y phản ứng với NaOH và KOH không thu được kết tủa nên xảy ra trường hợp tạo kết tủa sau đó kết tủa tan hoàn toàn

=> ∑n_OH- = n_HNO3 + 4n_R2+

Giải chi tiết

Giả sử X chứa 9x mol R(NO₃)₂ và 8x mol NaCl

- Xét thời gian điện phân là t (s); n_{hh khí anot} = 6,72 :22,4 = 0,3 (mol)

Khí thoát ra anot là hỗn hợp Cl₂ và O₂

Bảo toàn Cl => n_Cl2 = 4x (mol) => n_O2 = 0,3 - 4x (mol)

=> n_e trao đổi = 2n_Cl2 + 4n_O2 = 1,2 - 8x (mol)

- Xét thời gian điện phân là 2t (s) => n_e trao đổi = 2,4 - 1,6x (mol)

=> n_NaNO3 = 8x (mol) ; n_HNO3 = 10x (mol)

Mà ∑n_OH- = 0,5 (mol) => 10x = 0,5 => x = 0,05 (mol)

=> n_R(NO3)2 = 9x = 0,45 (mol)

=> V = 0,45 : 0,45 = 1 (l)

=> Chọn A

TH₂: dung dịch sau điện phân chứa NaNO₃; HNO₃ và còn dư R(NO₃)₂

Từ e trao đổi => dd Y có chứa: \(\left\{ \begin{array}{l}NaN{O_3}:8x (mol)\\HN{O_3}:2,4 - 24x(mol)\\R{(N{O_3})_2}:17x - 1,2 (mol)\end{array} \right.\)

Với R²⁺ phải kiểu bị hòa tan trong kiềm như Zn²⁺, ...

Vì dd Y phản ứng với NaOH và KOH không thu được kết tủa nên xảy ra trường hợp tạo kết tủa sau đó kết tủa tan hoàn toàn

=> ∑n_OH- = n_HNO3 + 4n_R2+

=> 0,5 = 2,4 -24x + 4. (17x -1,2)

=> x = 29/440 (mol)

=> n_R(NO3)2 = 261/440 (mol)

=> V = 261/440 : 0,45 ≈ 1,31 (l) => không có đáp án

Vậy chỉ có TH₁: V = 1 (lít) thỏa mãn

Đáp án A

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.